Biomécanique des os du poignet

Ann. Kinésithér., 1985, t. 12,
© Masson, Paris, 1985
nO
6, pp. 291-304
CONDUITE A TENIR DEVANT ...
Biomécanique des os du poignet
J. GRIFFET (1), F. BASTIANI (2)
(1) Chef de clinique - Assistant, service de neuro-chirurgie, Centre Hospitalier Universitaire de Nice, Hôpital Pasteur, F 06031 Nice
Cedex. (2) Interne, service de Chirurgie Infantile, Hôpital Leuval, 57, avenue de la Californie, F 06200 Nice.
1
Le poignet constitue un complexe articulaire
intermédiaire entre l'avant-bras et la main. Il
obéit à deux impératifs contradictoires : la
mobilité et la stabilité.
Pour assurer ces fonctions, le carpe est
organisé en une chaîne cinétique fermée à
géométrie variable. Les deux ligaments annulaires dorsal et surtout palmaire permettent
de réaliser une précontrainte de ce complexe
articulaire ce qui augmente sa cohésion.
Le carpe se présente comme un mobile à
rotation centré dans les plans sagittal et
frontal, permettant de conserver la longueur
des bras de levier.
Enfin, il faut insister sur le rôle stabilisateur
du muscle cubital postérieur qui met en
tension le complexe fibreux et plaque la tête
cubitale vers l'avant.
Introduction
La biomécanique fait apparaître la complexité
des mouvements de chaque articulation composant l'avant-bras relié à la main par le poignet.
Nous verrons donc la cinématique de la pronosupination puis l'étude des articulations radio
et médio-carpiennes, le rôle des ligaments
extra-articulaires, celui des muscles anti-brachiaux, enfin la mobilité du poignet pour
terminer par une synthèse de la biomécanique
articulaire du poignet.
Tirés à part:
J. GRIFFET, à l'adresse ci-dessus.
Cinématique de la pronosupination et étude
des articulations radio-cubitales supérieure
et inférieure
- La pronos~pination est un type de mouvement qu'autorise le poignet en faisant intervenir
l'articulation radio-cubitale inférieure. Mais ce
mouvement ne peut se produire qu'avec la
participation de l'articulation radio-cubitale
supérieure.
Au cours de ce mouvement, il n'existe pas un
seul centre de rotation (au sens large de centre
de mouvement), mais de nombreux axes de
rotation. Chaque point particulier correspondant au centre de mouvement entre deux
positions successives est appelé « centre instantané de rotation » (CIR). L'étude de ces
différents points est au mieux réalisée grâce à
la cinématique plane par constructions graphiques ou grâce à la cinématique spatiale à l'aide
de modèles mathématiques.
Ainsi, en géométrie, le centre de rotation se
définit graphiquement (fig. 1).
Soit Ma et MJ3 les positions successives
occupées par un point M aux instants ta et tJ3 ;
soit Pa et PJ3 les positions correspondantes d'un
point P (fig. 1). Le centre de rotation se trouve
à l'intersection des médiatrices de Ma - MJ3
et Pa - PJ3.
Cette construction graphique n'a de valeur
que dans la mesure où les positions sont très
rapprochées l'une de l'autre. La trajectoire des
CIR se retrouve entâchée de toutes les erreurs
dues aux reports successifs.
En cinématique plane, on étudie la répartition
des vitesses des points du plan mobile dans son
mouvement par rapport à un plan fixe. Le CIR
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Ann.
Kin ésithér.,
--
1985, t. 12, nO 6
FIG. 3. - Trajectoire des Centres Instantanés
niveau de la radio-cubitale
FIG. 1. - Détermination
de Rotation
au
supérieure.
graphique du centre de rotation.
F.J,L) JUS
Va
CUBITUS
FlG.4
o
FlG. 4. - Trajectoire des CIR au niveau
de la radio-cubitale
FlG. 2. - Distribution des vitesses autour du centre instantané
de rotation, étude en cinématique plane :
- vitesses tangentes aux trajectoires,
- centre instantané de rotation (CLR.),
- unicité (CLR.),
- similitude des triangles des vitesses.
correspond à un point dont la vitesse est nulle
à l'instant considéré; il distribue à un instant
donné les vitesses du solide mobile (fig. 2).
L'étude cinématique du mouvement, quand
l'avant-bras passe de la pronation à la supination, montre d'après Fischer (1) :
- au niveau de la radio-cubitale supérieure
(fig. 3) :
1) de 0° à 70° : les CIR sont très mobiles au
début mais se limitent à une zone dans la moitié
externe de la tête radiale (Zone 1).
2) de 70° à 110° : les CIR se concentrent dans
une zone en dedans de la précédente (Zone II).
3) de 110° à 165° : les CIR se retrouvent dans
inférieure.
FlG. 5. - Trois zones de rotation sont
décrites pour le radius :
- entre
et 70~ autour d'un axe I-III;
- de 71 à 110~ autour d'un axe II-III;
- de 111 à 165~ de nouveau autour de
l'axe I-IL
0
une zone pratiquement superposable à la première (Zone l').
4) en pronation forcée: les CIR se placent au
niveau de l'interligne articulaire ce qui traduit
un roulement sans glissement du radius sur le
cubitus;
- au niveau de la radio-cubitale inférieure
(fig. 4) : les CIR se regroupent dans une zone
qui se situe en regard de la tête du cubitus
(zone III). En pronation forcée, on retrouve des
CIR au niveau de l'interligne articulaire, ce qui
traduit des roulements sans glissement du radius
sur le cubitus.
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,
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Lgt radio-lunaro-pyramidal
~
Lgt cubi ta-carpien
FIG. 6. - Autour du ligament triangulaire (TR) s'organisent les
structures fibreuses qui limitent le mouvement. Lorsque le muscle
cubital postérieur est relâché, la prono-supination passive du carpe
est possible. Lorsque le muscle est contracté, le massif carpien
est stable, la prono-supination du carpe devient impossible.
L'axe du mouvement est ainsi précisé. Cet axe
n'est pas fixe, sa position varie suivant l'amplitude du mouvement.
Ainsi, lorsque le mouvement se fait de la
supination à la pronation, le radius tourne
(fig. 5) :
- d'abord autour d'un axe I-III, de 0° à 70°, qui
passe par la zone l en haut, la zone III en bas;
- puis autour d'un axe II-III, de 70° à 110°,qui
passe par la zone II en haut, la zone III en bas;
- en fin de pronation, de 110°à 165°,de nouveau
autour de l'axe I-II1.
L'articulation radio-cubitale inférieure est une.
articulation trochoïde dont les surfaces articulaires sont maintenues en contact par les
ligaments.
Le ligament triangulaire est la pièce maîtresse
de la stabilité de la partie interne du poignet,
car toutes les structures fibreuses de la région
convergent vers lui (fig. 6).
Il prolonge en dedans la glène radiale. Ses
deux tiers externes sont pratiquement rigides,
en raison de leur revêtement cartilagineux, et
solidaires du radius grâce à leur large implantation sur ce dernier, à leurs intrications avec la
partie interne des ligaments radio-pyramidaux
FIG. 7. - Vue dorsale
du carpe : a. en abduction. b. en
adduction. Le massif carpien ne se meut pas d'un bloc, il s'agit
plutôt d'un « condyle à géométrie variable », La rangée distale
est plus rigide, mais la rangée proximale s'adapte en permanence
aux surfaces articulaires du radius et du cubitus.
implantés en avant et en arrière de la cavité
sigmoïde. Il contribue ainsi à la suspension du
carpe.
Il assure la cohésion radio-cubitale au cours
de la prono-supination volontaire grâce à sa
couche proximale qui s'insère à la base de la
styloïde cubitale et qui s'avère la seule structure
solide tendue en permanence entre le radius et
le cubitus. Enfin,il maintient le tendon du cubital
postérieur en arrière de la tête cubitale, en
amarrant solidement sa gaine.
Étude mécanique des articulations
radio-médio-carpiennes
Ces articulations permettent deux types de
mouvement; la flexion extension et l'inclinaison
radio-cubitale.
LES FACTEURS OSSEUX
L'action mécanique, d'origine musculaire, se
répartit dans trois directions en raison de la
morphologie des pièces osseuses.
Au concept classique de carpe monolithique,
se substituè actuellement celui du condyle à
géométrie variable (fig. 7). Ainsi, la disposition
relative des pièces osseuses dépend d'un équilibre dynamique.
294
Ann.
Kinésithér.,
1985, t. 12, nO 6
b
FIG. 8. - Les deux classifications du carpe:
a) transversale :
b) longitudinale.
Différentes classifications des os du carpe ont
été proposées (fig. 8) :
- classiquement, les os du carpe sont disposés
en deux rangées, selon certains auteurs, ils
peuvent être classés en trois colonnes
longitudinales;
- la division horizontale met l'accent sur la
cohésion osseuse transversale avec les deux
rangées proximale et distale.
La proximale, structure intermédiaire entre
le radius et carpe distal, répond à la fois à la
radio-carpienne et la médio-carpienne, et
s'adapte en permanence aux surfaces de ces deux
articulations (fig. 7).
La rangée distale est beaucoup plus rigide. Les
articulations carpo-métacarpiennes, à l'exception de celle du pouce, sont des arthrodies. Si
le quatrième et surtout le cinquième métacarpiens ont une légère mobilité, le deuxième et le
troisième sont presque rigides. Ils forment, avec
la rangée distale du carpe, le squelette fixe de
la main. En acceptant la division verticale
[Landsmeer et Kauer (18)], Navarro attire l'attention sur la cohésion 10hgitudinale indispensable pour la transmission des forces musculaires.
Ainsi, le carpe est composé de trois colonnes
verticales :
- la colonne centrale ou colonne de flexionextension; formée par le semi-lunaire, le grand
os et l'os crochu;
- la colonne externe ou colonne mobile composée du scaphoïde, du trapèze et du trapézoïde;
- la colonne interne ou colonne de rotation
formée par le pyramidal et le pisiforme.
FIG.
a.
b.
c.
9. - Les colonnes du carpe (d'après J. Taleisnik)
interne de rotation.
centrale ou de flexion.
externe ou mobile.
Taleisnik (23) a, en 1971, modifié cette théorie
en suggérant d'inclure dans la colonne centrale,
non seulement le semi-lunaire, le grand os et l'os
crochu, mais toute la rangée distale du carpe
et de limiter la colonne externe au scaphoïde et
la colonne interne au pyramidal (fig. 9). Le
semi-lunaire et le grand os dans la colonne
centrale et les deux colonnes latérales sont les
sièges d'insertions ligamentaires multiples
(fig. 10). Vers le grand os convergent des fibres
en forme de V venant en haut du radius, du
scaphoïde et du pyramidal. A l'intérieur de ce
V, il en est un second constitué par les ligaments
radio-lunaire et cubito-lunaire convergeant vers
la surface palmaire du semi-lunaire. La face
palmaire du scaphoïde a trois surfaces précises :
l'une proximale pour l'insertion des ligaments
contrôlant les mouvements du scaphoïde surIe
radius (ligament profond radio-scapho-lunaire),
l'autre 'distale, stabilisée par le ligament latéral
externe, et par la position externe (scaphoïde,
grand os) du ligament en V, et une zone centrale
pour le passage du ligament radio-grand os ou
l
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295
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.n··vu
FIG. 11. - f: Force déviée en dedans.
FIG. 10. - Schéma d'insertions des ligaments palmaires du
poignet convergeant sur le grand os (d'après J. Taleisnik). Noter
la position du ligament radio-grand os, pivot de la rotation du
scaphoïde.
ligament en fronde, pivot de la rotation du
scaphoïde. De multiples faisceaux puissants qui
prennent leur origine sur le complexe cubitocarpien (ménisque cubito-carpien), le semilunaire (ligament pyramido-Iunaire) et le grand
os (faisceau grand os pyramidal du ligament en
V) convergent vers le pyramidal pour s'insérer
sur une surface entourant la base de la facette
pisiforme. Un ensemble ligamentaire similaire
se trouve à la face dorsale du pyramidal. Le
carpe se comporte donc comme une colonne
centrale longitudinale de flexion-extension dans
laquelle on peut inclure le radius, créant ainsi
un système longitudinal à trois chaînons dans
lequel le semi-Iunaire est le segment intermédiaire. Dans cette colonne, s'attachent les deux
structures en V. Tous les mouvements radiocarpiens sont dus à l'action de muscles situés
à l'avant-bras et qui s'insèrent sur les métacarpiens, au-delà du carpe. Tous les mouvements
sont transmis à la rangée distale du carpe
essentiellement par l'intermédiaire des deuxième
O. C. : Pente de l'os crochu.
pente du trapèze.
en a : vue antérieure.
en b : vue latérale.
j
f:
Force déviée en avant.
T. : Forcë déviée en avant par la
et troisième articulations carpo-métacarpiennes.
A cause de la fixité de ces articulations, la rangée
distale du carpe se mobilise avec la main tandis
que le semi-Iunaire, qui constitue le segment
intermédiaire, bouge sous l'action de ligaments
et de pressions exercées sur le semi-Iunaire par
la tête du grand os. Le scaphoïde ou colonne
externe constitue une barre de connexion qui
stabilise le système et permet la transition entre
les articulations radio-carpienne et médio-carpienne. Le pyramidal est le pivot autour duquel
se produit la rotation du carpe et de la main.
Ce concept est en accord avec la disposition des
ligaments convergeant vers le pyramidal et avec
la forme de l'articulation entre le pyramidal et
la facette hélicoïdale de l'os crochu. Ainsi, lors
de la dorsiflexion du poignet et de l'inclinaison
cubitale, la main tend à se mettre en pronation
tandis que pendant la dorsiflexion et la déviation
radiale, il y a supination de la main. Cette
rotation intrinsèque du carpe est importante
dans le mécanisme de certains traumatismes du
poignet et dans leur traitement.
296
Ann.
Kin ésithér.,
FIG. 12. - Comparaison
soumise à la pesanteur.
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avec l'assiette
inclinée
et la
bille
La forme des pièces osseuses est déterminante
La glène radiale, concave dans les deux sens,
présente, une double obliquité (fig. Il) :
la bascule frontale de 25°
- la bascule saggitale de 10°.
Le condyle carpien possède un rayon de
courbure plus court que celui de la glène et se
trouve ainsi « posé à la manière d'une bille sur
une assiette inclinée » (fig. 12).
Le carpe proximal n'est en contact avec la
glène que par le tandem constitué par le
scaphoïde et le lunaire. Le scaphoïde, vu de
profil, présente une silhouette en « position
assise », c'est-à-dire intermédiaire entre debout
et couchée. Son plus grand diamètre est ainsi
dirigé obliquement en bas, en avant et en dehors,
de telle sorte que cet os forme un pont, une
liaison entre les deux rangées du carpe. Le
semi-lunaire est renflé à sa partie palmaire.
Le carpe distal présente un pivot central formé
par le grand os. Les axes de flexion-extension
et d'abduction-adduction du poignet passent par
le col du grand os. Le versant radial supporte
les deux facettes articulaires du trapézoïde et du
trapèze. Cette dernière est inclinée de 30° en bas
en arrière et en dedans. Le versant cubital formé
par l'os crochu est hélicoïdal, et incliné en bas,
en dedans et en avant. Il y a donc également
deux pentes au niveau du carpe distal.
L'effet came et la distance utile
La cohésion longitudinale repose sur le
tandem scapho-lunaire qui se présente comme
l'association de deux cames (fig. 13) avec chacune leurs particularités dues à la forme du
scaphoïde et du lunaire.
La distance utile correspond à l'épaisseur que
chacun des deux os doit interposer entre la glène
radiale et la deuxième rangée pour assurer la
cohésion longitudinale.
FIG. 13. - Explication des variations de la distance utile du
scaphoi"de : le tandem scapho-Iunaire
se présente comme
l'association de deux cames.
a) En abduction .. b) en adduction du poignet et du lunaire ..
c) en adduction .. d) en abduction du poignet.
Leur rotation dans un plan sagittal amène en
regard des surfaces articulaires correspondantes
le rayon ou le diamètre approprié et explique
l'adaptation permanente des contours du
condyle carpien.
La distance utile augmente lors de la flexion
du poignet, diminue en extension; en abduction,
celle du scaphoïde augmente; en adduction,
c'est l'inverse.
La colonne interne n'assure la transmission
des poussées longitudinales qu'en adduction
forcée du poignet.
Les surfaces articulaires distales et proximales
du pyramidal, devenues horizontales, entrent
respectivement en contact avec l'os crochu et,
par l'intermédiaire du ligament triangulaire,
J
}•
Ann. Kinésithér.,
---------<::
1
l,
i
~
r
FIG. 14. - Vue d'ensemble des ligaments et des axes de rotation
du poignet: les axes de rotation se superposent (sans se croiser)
au centre du col du grand os.
avec le cubitus. C'est la seule position dans
laquelle le cubitus intervient directement dans
la stabilités du carpe.
Les axes de rotation du poignet (fig. 14)
Ils se croisent au niveau du centre du col du
grand os. Ils sont superposés mais non sécants.
L'axe de flexion-extension s'inscrit dans un
plan frontal et passe par le col du grand os et
par le pôle proximal du pyramidal au niveau de
l'insertion des principales formations ligamentaires. C'est un axe évolutif en raison des
variations de distance utile du tandem scapholunaire.
L'axe d'abduction-adduction s'inscrit dans un
plan saggital. Il est fixe.
Les forces intra-articulaires
constantes
La force longitudinale, produite par les
muscles extrinsèques, parallèle aux tendons, agit
directement sur le scaphoïde « assis » en raison
de son obliquité et tend à l'horizontaliser le
transformant en scaphoïde « couché ». Deux
autres forces, dérivées de la force longitudinale,
sont provoquées par la double pente de la glène
radiale en avant et en dedans.
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La composante antérieure tend à faire glisser
l'ensemble du carpe vers l'avant, à faire basculer
le tandem scapho-Iunaire en extension, à verticaliser le scaphoïde qui devient le scaphoïde
« debout ».
La composante transversale interne tend à
faire glisser l'ensemble du carpe vers le dedans.
Les forces intra-articulaires n'apparaissent
qu'à certains stades bien déterminés au cours
des mouvements du poignet. Elles sont sous la
dépendance du carpe distal, dont les deux pentes
varient suivant son inclinaison par rapport au
radius.
La pente de l'os crochu facilite le déplacement
du pyramidal en dedans. Elle est plus effective
en abduction de la main qu'en adduction.
La pente du trapèze et du trapezoïde : le pôle
distal ou médio-carpien du scaphoïde repose sur
la surface articulaire supérieure du trapèze et
du trapézoïde. Cette surface est solidaire de la
rangée distale du carpe. Plus le poignet est en
flexion, plus elle regarde en arrière. En extension, au contraire, sa pente s'inverse, elle regarde
en avant. En flexion du poignet, elle agit sur le
scaphoïde dans le même sens'que la composante
antérieure. En rectitude, et plus encore au cours
de l'extension du poignet, elle entraîne le
scaphoïde en sens inverse. Il tend à se coucher.
LES LIGAMENTS
On peut distinguer les ligaments extrinsèques dont une extrémité s'insère à la périphérie
du carpe et les ligaments intrinsèques intracarpIens.
Les ligaments extrinsèques
Comme nous l'a montré la conception de
Taleisnik (23) en colonnes longitudinales, il
apparaît en fait que le carpe est suspendu
essentiellement au radius par deux systèmes
ligament aires dont les insertions sont diagonalement opposées sur l'extrémité inférieure de cet
os : un carrefour fibreux antéro-externe et un
carrefour fibreux postéro-interne.
Le carrefour fibreux antéro-externe bien décrit
par les classiques sous le nom de ligament
antérieur radio-carpien s'insère essentiellement
sur l'apophyse styloïde du radius et se distribue
298
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(WI
Lgt
riJ ....)'.-~
scaPho-traPéz~M'~n
/ "~"'\. .{~~ Lgt-scapho-grand
"~
Lgt 'caPho-tra~jc:
FIG. 15. - La solide sangle palmaire, composée de 12 ligaments
pour la couche superficielle, est six fois plus épaisse que les
formations fibreuses postérieures. Elle empêche (en b) la luxation
du carpe vers l'avant.
os
.~
a
Tendon du grand palmaire
Partie
FIG. 16. - La fronde articulaire, formée des ligaments tendus
du radius au pyramidal.
a. face antérieure: - ligaments radio-ulnaro-pyramidal,
- ligaments radio-pyramidal
palmaire,
- ligaments radio-pyramidal dorsal,'
b. face postérieure:
- ligaments radio-pyramidal
dorsal.
en trois faisceaux d'obliquité interne différente:
un faisceau externe stylo-scaphoïdien;
- un faisceau moyen stylo-scapho-grand os;
- un faisceau supérieur transversal stylo-pyramidal.
Le carrefour fibreux postéro-interne, de
conception plus récente, s'insère à la partie
interne de l'extrémité distale du radius. Les
faisceaux les plus puissants sont les postérieurs.
Ce carrefour comprend :
- le faisceau postérieur du ligament triangulaire ;
- l'attache proximale du « ménisque » radiopyramidal de Taleisnik (inconstant).
- le ligament radio-pyramidal postérieur ;
- une partie importante du ligament annulaire
postérieur du carpe.
Ces divers ligaments' forment deux unités
antér.
b
FIG. 17. - Le complexe ligamentaire scaphoïdien distal: a. vue
antérieure,' b. structures fibreuses plus superficielles.
fonctionnelles qui s'opposent aux déplacements
du carpe induits par les pentes de la surface
articulaire du radius:
en avant une sangle palmaire;
en dedans une fronde.
a) la sangle plamaire (fig. 15)
Les formations ligamentaires antérieures qui
forment cette sangle sont six fois plus épaisses
que les postérieures car, du fait de sa conformation en arche, le carpe a tendance à se
déstabiliser en extension. La sangle palmaire,
très puissante, empêche donc la subluxation du
carpe vers l'avant. La flexion du poignet
rapproche les insertions distales des proximales,
entraînant le relâchement de la sangle, qui
ne s'oppose plus dès lors à la flexion médiocarpienne du tandem scapho-Iunaire.
b) la fronde (fig. 16)
Elle est constituée par tous les ligaments qui,
issus du radius, aboutissent au pyramidal.
1-
Ann. Kinésithér.,
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Avec le pyramidal qui fait officede pierre, elle
se présente avec une lanière dorsale et une
lanière palmaire.
La fronde articulaire contient et s'oppose aux
poussées vers le dedans. Elle contrôle les
translations latérales radio-carpienne et médiocarpienne, lors de l'abduction et de l'adduction
du poignet. En raison de leur intrication dans
la région lunaro-pyramidal antérieure, la fronde
et la sangle sont en partie solidaires et ont donc
une interdépendance. Le relâchement de la
sangle entraîne celui de la fronde et vice versa.
Il en est de même pour la mise en tension.
A ces deux unités fonctionnelles, il faut
rajouter le complexe ligamentaire scaphoïdien
distal qui a des connexions étroites avec la
fronde palmaire.
Le complexe ligament aire scaphoïdien distal
(fig. 17) s'organise autour d'une armature longitudinale constituée par un faisceau externe
reliant le tubercule scaphoïdien au trapèze et un
faisceau interne reliant ce tubercule au trapézoïde. Ces faisceaux constituent deux freins avec
entre eux un point faible en regard de Fra. 18: - Abduction et adduction du massif carpien.
a et a'. Abduction face et profil: le scaphoi'de met en tension
l'articulation.
le complexe fibreux scaphoi'dien distal;
Le ligament scaphoïdo-grand os du V médiob et b'. Adduction, face et profil: le couple scaphoi'dien distal
est mis en tension par l'écartement de la face externe du poignet
carpien renforce le faisceau interne.
Des fibres transversales relient ces trois et tracte le scaphoïde en position debout ».
faisceaux en regard du tubercule scaphoïdien.
Ce dernier repose sur elles comme un berceau Les ligaments intrinsèques
(fig. 18). D'autres fibres transversales plus superDes structures ligamentaires transverses reficielles constituent la gaine du grand palmaire,
lient
entre elles les trois unités fonctionnelles.
puis se confondent avec les insertions externes
du ligament annulaire antérieur qui, à la fois, Elles existent au niveau du carpe proximal et
distal.
le renforcent et le masquent.
Le complexe ligamentaire scaphoïdien distal
La première rangée du carpe est solidarisée
soutient et limite l'expansion du tubercule par des ligaments transversaux intra et extrascaphoïdien en avant et en haut. Il permet le capsulaires :
verrouillage progressif du tubercule. Le sca- - intracapsulaires : ce sont les ligaments interosphoïde, plaqué contre le trapèze, devient soli- seux scapho-lunaire et lunaro-pyramidal;
daire du carpe distal. Ainsi, ce complexe liga- - extracapsulaires : en avant, des fibres scaphoment aire s'oppose aux forces longitudinales qui lunaro-pyramidales, en arrière, des fibres fortendent à horizontaliser le scaphoïde.
mant le ligament scapho-lunaro-pyramidal dorEnfin, le ligament latéral interne ne fait partie sal. Cet ensemble ligamentaire transversal du
d'aucun'e unité fonctionnelle. Il réagit en fonc- carpe proximal autorise un décalage sagittal
tion de la position variable de la styloïde cubitale entre scaphoïde et lunaire au cours de l'extension
et ne se tend qu'en abduction du poignet. Il du poignet et une certaine angulation transvercontribue alors au soutien interne de l'axe de sale entre scaphoïde, lunaire et pyramidal pour
flexion-extension. Ce n'est pratiquement qu'un permettre le mouvement de vissage autour du
grand os lors de l'abduction-adduction. Il
ligament d'arrêt.
«
300
Ann.
Kin ésithér.,
1985, t. 12, nO 6
."
FIG. 19. - Abduction-adduction
du massif carpien:
a. Abduction : la tension de la fronde articulaire limite la
course du pyramidal, place le lunaire en extension avec une
grande distance utile.
b. Adduction
: le complexe ligamentaire
distal place le
scaphoïde debout et accroit sa distance utile. Simultanément,
le
déplacement médial du pyramidal détend la « sangle » et la
« fronde ».
solidarise la fronde à la sangle et réalise en
arrière une contention du lunaire.
La deuxième rangée du carpe est solidarisée
transversalement par des ligaments interosseux,
des ligaments dorsaux et le ligament radié en
avant, qui font de l'ensemble une structure
semi-rigide.
ANALYSE DES FORCES AU COURS
DES PRINCIPAUX MOUVEMENTS
L'abduction
du poignet (fig. 19 a)
La fermeture de l'angle externe accroît les
forces longitudinales centrées sur le scaphoïde.
Ce dernier tend à se coucher; dans la mesure
où le complexe ligament aire scaphoïdien le lui
permet. La translation du pyramidal en dedans
est freinée par la tension de la fronde et entraîne
une translation médio-carpienne compensatrice.
La tension de la fronde entraîne celle de la
sangle, qui induit le lunaire en flexion et
augmente sa distance utile.
L'adduction
du poignet (fig. 19 b)
En adduction, au contraire, l'ouverture de
l'angle externe met sous tension les amarres
distales du scaphoïde, qui se dresse (scaphoïde
FIG. 20. - Les
a. Ligament
sur le carrefour
b. Ligament
ligaments annulaires.
annulaire dorsal (Ins.
fibreux postéro-interne).
annulaire postérieur.
= insertion
du ligament
debout), occupe le plus grand espace possible
et limite la translation du lunaire en dehors. Le
relâchement de la sangle et de la fronde contrôle
en même temps la translation, l'extension et la
diminution de la distance utile.
La flexion du poignet
Le relâchement de la sangle palmaire permet
la flexion médio-carpienne qui correspond à la
moitié de la flexion totale du poignet et
corrélativement permet la flexion radio-carpIenne.
L'extension
du poignet
C'est l'inverse, la tension de la sangle palmaire
entraîne l'extension médio et radio-carpienne du
lunaire.
Ainsi, dans toutes les positions du poignet,
l'équilibre se rétablit parfaitement, la cohérence
osseuse est assurée et tous les ligaments sont sous
tension.
La répartition correcte des forces est le garant
de la stabilité permanente de l'articulation
radio-carpienne et de la médio-carpienne.
Rôle des ligaments extra-articulaires
Le rôle complexe des deux épais ligaments
annulaires dans le maintien de la stabilité du
poignet est attesté par l'orientation multiple des
fibres (fig.20).
-
Ann.
R
~
FIG. 21. - Les frondes ligamentaires du poignet,. on reconnait
le pisiforme (P), la styloi"de cubitale (SC) et l'os pyramidal ou
Triquetrum (T). Les ligaments annulaires antérieur et postérieur
se rejoignent sur le pisiforme.
LE LIGAMENT ANNULAIRE ANTÉRIEUR
Il comprend trois types de fibres.
Le faisceau transversal et proximal
s'insère aussi à la partie postéro-externe du
radius au-dessous du faisceau transversal. Ses
fibres orientées en bas et en dedans vont
contourner le bord interne du carpe au-dessous
de la tête cubitale. Une partie de ses fibres
s'insère sur le carrefour fibreux postéro-interne
du radius. Les autres fibres gagnent le tendon
du cubital antérieur et le pisiforme. La partie
postérieure du ligament annulaire détermine une
série de canaux ostéo-fibreux servant de poulie
de réflexion aux tendons extenseurs des doigts,
du poignet et du pouce. La partie interne cravate
le cubital postérieur.
Par leur union sur le pisiforme
qui réalise un nœud ostéo-fibreux, les ligaments
annulaires antérieur et postérieur constituent
une fronde extra-articulaire (fig. 21) qui enserre
le carpe à distance et double la fronde articulaire
axée sur le pyramidal (Fahrer, 4). Tout comme
cette dernière, elle s'oppose aux composantes
antérieure et interne mais, de plus, grâce aux
tendons qu'elle contient, elle participe au dispositif anti-torsion du carpe.
Le dispositif anti-torsion
La prono-supination du poignet ne doit pas
être confondue avec celle de l'avant-bras.
Kin ésithér., 1985,
t. 12,
nO 6
301
La pro no-supination du poignet est un mouvement passif, provoqué de l'extérieur, mais
susceptible d'être volontairement enrayé, partiellement ou totalement.
La fronde extra-articulaire et les tendons
qu'elle contient réalisent le dispositif anti-torsion
du poignet. Le pisiforme est la pierre de cette
deuxième fronde.
La pièce maîtresse du dispositif est constituée
par la partie postéro-interne du ligament annulaire dorsal. Fixée proximalement au carrefour
fibreux postéro-interne du radius, elle suspend
le pisiforme par son extrémité distale.
En flexion et en abduction du poignet, le
pisiforme s'éloigne avec le pyramidal en avant
ou en dehors. Le ligament annulaire dorsal
tendu n'admet qu'une faible prono-supination
paSSive.
En adduction et extension passives du poignet,
le ligament annulaire dorsal détendu lui laisse
un maximum d'amplitude. Celle-ci disparaît
complétement avec la mise en tension de
l'extenseur carpien cubital, c'est-à-dire le cubital
postérieur qui complète le dispositif anti-torsion
du poignet.
Sa gaine tendineuse est solidement maintenue
par ses amarres au ligament triangulaire. Sa
partie proximale est soulevée par le relief de la
tête cubitale, qui détermine une incurvation
sous-jacente à sinus postéro-interne en regard
du carpe et du ligament annulaire dorsal.
La contraction du muscle tend le tendon comme
une corde, sa concavité disparaît, mettant sous
tension le ligament annulaire dorsal. Une traction de 3 Newtons sur le tendon supprime les
possibilités de torsion du poignet (Kuhlmann et
Tubiana, 19, 20, 21) (fig. 23 b et c).
Pour tenir son rôle, le tendon du cubital
postérieur doit être maintenu dans ses rapports
normaux par la tête cubitale et par l'apophyse
styloïde cubitale. Sa tête cubitale ne fait pas à
proprement parler partie de l'articulation entre
l'avant-bras et le carpe mais, néanmoins, elle sert
non seulement comme pivot pour la pronosupination, mais aussi comme stabilisateur dans
le sens antéro-postérieur du carpe (Tubiana, 21).
Les tendons du long abducteur et du court
extenseur, incurvés à la partie supéro-externe du
poignet, agissent de façon analogue mais plus
discrète sur la partie palmaire de la fronde.
302 Ann. Kinésithér., 1985, t. 12, n° 6
Rôle des muscles anti-brachiaux
LES MUSCLES MOTEURS DU POIGNET
Classiquement, les muscles moteurs du poignet se répartissent en quatre groupes. Cette
répartition s'effectue par rapport aux deux axes
du poignet :
a) axe AA' de flexion-extension;
b) axe BB' d'adduction-abduction.
1) Premier
rieur (1) qui
- fléchisseur
et fléchisseur
carpe;
- adducteur
groupe : c'est le cubital antéest:
du poignet (situé en avant de AA')
du cinquième métacarpien sur le
(situé en dedans de BB').
2) Deuxième groupe: le cubital postérieur (6)
qui est :
- extenseur du poignet (en arrière de AA');
- adducteur (en dedans de BB').
3) Troisième groupe : les palmaires avec le
grand (2) et le petit (3) qui sont :
- fléchisseurs du poignet (en avant de AA');
- abducteurs (en dehors de BB').
4) Quatrième groupe : les radiaux avec le
premier (4) et le deuxième (5) qui sont:
- extenseurs du poignet (en arrière de AA');
- abducteurs du poignet (en dehors de BB').
De par leur situation par rapport aux deux
axes de la radio carpienne, aucun des muscles
moteurs du poignet n'a d'action pure, ce qui
signifie que pour obtenir une action pure, il faut
« toujours faire entrer en jeu, simultanément,
deux groupes, pour annuler une composante »
(Kapandji) : ceci est une exemple de relation
d'antagonisme-synergie
musculaire:
- flexion.: cubital antérieur et palmaire pour le
premier et le troisième groupes;
- extension: cubital postérieur (2e) et radiaux
(4e)
;
- adduction : cubital antérieur (1 er) et cubital
postérieur (2e) ;
- abduction : palmaires (3e) et radiaux (4e).
Mais, Duchenne de Boulogne (3) (en 1867)
a montré par des expériences d'excitation
électrique que :
- seul le premier radial est extenseur-abducteur,
le deuxième étant extenseur direct;
- le petit palmaire est fléchisseur direct ainsi que
le grand palmaire, mais il se contracte dans
l'inclinaison
radiale pour contrebalancer
la
composante d'extension du premier radial, moteur essentiel de l'abduction.
LES MUSCLES MOTEURS DES DOIGTS
Ils ne peuvent mouvoir le poignet que dans
certaines conditions :
- les fléchisseurs des doigts (7) et le long
fléchisseur du pouce (12) sont fléchisseurs du
poignet si la flexion des doigts est arrêtée avant
épuisement de la course des tendons (si la main
tient un objet volumineux) ;
- les extenseurs des doigts (8), l'extenseur propre de l'auriculaire (14) et celui de l'index (15)
participent à l'extension du poignet, si le poing
est fermé;
- le long abducteur (9) et le court extenseur du
pouce (10) deviennent abducteurs du poignet si
leur action n'est pas contrebalancée par celle du
cubital postérieur.
L'action
synergique
du
cubital postérieur est donc indispensable à
l'abdùction du pouce. En ce sens, le cubital
postérieur est un stabilisateur du poignet;
- le long extenseur du pouce (11) peut entraîner
une abduction et une extension du poignet si le
cubital antérieur est relâché;
- enfin, le premier radial (4) a un rôle stabilisateur du poignet car sa paralysie entraîne une
inclinaison cubitale permanente.
ACTION SYNERGIQUE ET STABILISATRICE
DES MUSCLES DU POIGNET
Les muscles extenseurs du poignet sontsynergiques des fléchisseurs des doigts : si on étend
le poignet, les doigts se fléchissent automatiquement. De plus, c'est en extension du poignet que
les fléchisseurs possèdent leur maximum d'efficacité, car les tendons fléchisseurs sont relativement plus courts qu'en rectitude du poignet et
à fortiori en flexion du poignet.
Les muscles fléchisseurs du poignet sont
synergiques des extenseurs des doigts: lorsqu'on
fléchit le poignet, l'extension de la première
phalange des doigts se produit automatiquement. Là mise en tension des fléchisseurs des
doigts limite la flexion du poignet. Il suffit
d'étendre les doigts pour que la flexion du
poignet gagne 10°.
Ann. Kinésithér.,
1985, t. 12, n° 6 303
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FIG. 22. - Mobilité du poignet dans le plan frontal.
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Cet équilibre musculaire délicat peut être
perturbé en particulier par les cals vicieux du
poignet.
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Mobilité du poignet
FLEXION
DANS LE PLAN FRONTAL (fig.22)
L'inclinaison radiale ou abduction se produit
plus dans la médio-carpienne. Elle est limitée
par la tension du ligament latéral interne. Elle
est de 15° à 20°.
L'inclinaison cubitale ou adduction se produit
également de façon plus importante dans la
médio-carpienne mais l'amplitude est cependant
plus grande dans la radio-carpienne que pour
l'inclinaison radiale. Elle est de 40° à 50°.
L'essentiel du mouvement se produisant dans
la médio-carpienne explique le peu de retentissement des cals vicieux sur l'inclinaison.
b
FIG. 23. - Mobilité du poignet dans le plan sagittal.
mouvements se produisant dans la radiocarpIenne;
- le type « central » : le maximum des
mouvements se produisant dans la médiocarpIenne.
COMBINAISONS DES MOUVEMENTS DU
POIGNET (fig. 24)
Hencke, cité par Castaing (2), a proposé une
théorie
faisant apparaître que les axes des deux
DANS LE PLAN SAGITTAL (fig.23)
articulations radio et médio-carpiennes n'étant
La flexion se déroule essentiellement dans la pas dans le plan frontal sont légèrement obliradio-carpienne (Fick, 5). Son amplitude est de : ques : celui de la radio-carpienne se dirige en
50° dans la radio-carpienne;
avant et en dedans, celui de la médio-carpienne
en avant et en dehors.
- 35° dans la médio-carpienne.
L'extension se produit, inversement, plus dans
Aussi, les mouvements ne peuvent-ils être que
combinés :
la médio-carpienne ..
Elle est de :
- dans la flexion, la flexion de la radio-carpienne
35° dans la radio-carpienne;
s'accompagne d'inclinaison radiale (supination)
50° dans la médio-carpienne.
et la flexion de la médio-carpienne d'inclinaison
Les études cinématographiques de Castaing (2) cubitale (pronation). Les mouvements associés
lui ont permis de décrire « trois types de étant de sens inverse s'annulent;
poignet » correspondant à des mécaniques - dans l'extension, les mouvements qui se
articulaires différentes :
produisent' sont exactement inverses;
- le type « moyen » : la répartition des - dans l'inclinaison radiale, la première rangée
mouvements vient d'être décrite;
du carpe se met en pronation-flexion, la deule type « condylien pur » : le maximum des xième rangée en supination-extension. Là aussi,
304
Ann. Kinésith ér., 1985, t. 12, n° 6
a
b
FIG. 24. - Les mouvements combinés du poignet: position « radiale» ou supination
du carpe: a. Position zéro,. b. Position radiale,. c. Inclinaison cubitale.
les mouvements associés sont de sens inverse et
s'annulent;
- dans l'inclinaison cubitale, les déplacements
sont inverses.
Ainsi, on peut comprendre que des déformation axiales en pronation ou supination, lors des
cals vicieux de l'extrémité inférieure du radius,
peuvent modifier les amplitudes des mouvements
d'inclinaison ou de flexion-extension.
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